未來氫能應用的發展趨勢和動態（上）

在工業生產過程中，氫氣是重要的清潔低碳工業原料，應用場景豐富。氫可作為還原劑，在冶金行業替代焦炭，作為富氫原料，在合成氨、合成甲醇、煉化、煤制油氣等工藝流程替代化石能源，實現由高碳工藝向低碳工藝的轉變，推進高耗能行業脫碳生產。彭博新能源財經預計，2022年，鋼鐵、制氨、甲醇、化工和煉油五大行業的清潔氫使用量將超過全球5.1萬輛氫能汽車的總耗氫量。

世界鋼鐵協會近期發布的《2022年世界鋼鐵統計數據》顯示，2021年全球粗鋼產量同比增長3.8%至19.51億噸。據了解，全球75%煉鋼所用的能源直接或間接來自煤炭，鋼鐵碳排放量占全球能源系統排放量的7%左右。鋼鐵行業是低碳化的關鍵領域，在該領域氫氣有望在十年內成為具有成本競爭力的替代品。

2021年，全球首個使用無化石電力和氫氣的煉鋼示范項目在瑞典鋼鐵公司HYBRIT啟動。除HYBRIT以外，瑞典另一家綠鋼企業H2 Green Steel以可再生能源生成的綠電和綠氫代替煤炭完成鋼鐵冶煉，從2025年到2032年，H2 Green Steel位于瑞典北部的工廠將向德國采埃孚公司供應鋼材25萬噸/年，減少二氧化碳排放約47.5萬噸/年。

中國多家鋼鐵公司都在大力布局氫能冶金，河鋼集團的氫冶金示范工程已啟動建設，山西晉南鋼鐵集團已經形成鋼-焦-化-氫全閉環低碳生產鏈條。從全球發展形勢看，氫冶金等新一代鋼鐵冶煉技術剛剛起步，其代替傳統技術的開發周期長，大規模應用還需時間和資金。

此外，氫氣也可作為替代燃料用于玻璃、水泥和陶瓷制造等行業，以取代化石燃料的使用。如，2021年，英國玻璃企業皮爾金頓（Pilkington）啟動了全球首個使用100%氫氣生產浮法（片）玻璃的試驗，該試驗項目是英國“HyNet工業燃料轉換”項目的一部分，證明了使用氫氣安全有效運營浮法玻璃工廠的可行性，預計到2030年將減少二氧化碳排放1000萬噸/年，相當于減少400萬輛汽車上路。未來英國“HyNet工業燃料轉換”項目還將在食品、飲料、電力和廢物等領域大規模使用氫氣。

2022年北京冬奧會期間，共有1200多輛氫燃料電池汽車投運，并配備30多個加氫站，這是全球最大的一次燃料電池汽車示范。據統計，2021年，全球氫燃料電池汽車總銷量1.6萬輛以上，增長幅度達到六倍以上。受強勁補貼政策驅動，韓國市場延續了2020年的增長勢頭，全年共售出超8000輛氫燃料電池汽車，約占全球總銷量的一半。

過去幾十年，日美歐等國一直在探索氫燃料電池汽車的產業化之路。豐田、現代、通用等全球主要汽車公司對氫燃料電池汽車的布局也逐步提速。其中，豐田推出第二代MIRAI氫燃料電池汽車，并在北京冬奧會上大量使用。其2021款氫燃料電池汽車Mirai續航再突破，一次加氫可行駛1000千米以上。

現代汽車方面則表示，其氫燃料電池汽車NEXO中國版在國內開放道路首試，預計將于今年上市。與此同時，法國雷諾推出最新款氫混合動力概念車ScenicVision，采用氫燃料作為內燃機的動力來源，續航里程可達497英里，預計2024年實現量產。值得一提的是，ScenicVision使用的材料70%可回收，包括電池。同時，作為混合動力汽車，該車的碳排放比傳統電動汽車低75%。

中國燃料汽車銷量仍保持領先。2023年海外各國燃料電池汽車銷量相對低迷。2023年1月至12月，全球(中國、日韓、美國、歐洲等主要市場，下同)燃料電池汽車銷量約1.46萬輛，同比下降約21.1%;若不含中國部分，海外燃料電池汽車(日韓、美國、歐洲)銷量約8820輛，同比下降約41.9%。

氫能在交通領域的應用并不局限于燃料電池汽車，還推廣至重型卡車、輪船、飛機等領域。韓國現代汽車的氫燃料電池重型卡車XCIENT Fuel Cel在歐洲正式商用化，以批量出口瑞士的氫燃料重卡為開端，截至2021年6月，在瑞士總行駛里程已經超過100萬千米。新西蘭首輛現代Xcient FCEV氫燃料電池卡車已投運。近期新西蘭還與美國氫能商用車開發商Hyzon Motor簽署了20輛氫燃料電池卡車的交付協議。

2022年，多種氫動力船舶也取得積極進展。中國首艘氫燃料電池動力工作船“三峽氫舟1號”正式動工建造；荷蘭航運公司Van Dam Shipping與印度鋼鐵公司Tata Steel合作，計劃推出首艘氫動力短途船。挪威清潔技術公司TECO 2030與其合作伙伴推出了氫動力概念油輪“Hy-Ekotank”號。概念油輪通過在現有Ekotank船上使用壓縮氫或液態氫儲存裝置對燃料電池進行改裝，實現航行期間溫室氣體零排放，以及泊位零排放。德國將建造世界上第一艘氫動力零排放拖船。

氫基燃料船舶開始進入應用階段。2023年甲醇船舶已成為國際航運領域主流替代燃料船舶路線之一。根據國際海工領域機構克拉克森的數據，2023年1月至12月，全球共下單甲醇燃料船130艘，同比增長202.3%。從2023年訂單占比來看，在全部燃料船型的新增訂單中，甲醇船舶約占13%(按船舶噸位);在替代燃料船型的新增訂單中，甲醇船舶約占28%(按船舶噸位),僅次于LNG燃料船(56%)。2023年國際氨燃料船舶開始進入訂造階段。中國以及日、韓的多家船舶企業，如中國船舶、日本造船等均在布局氨燃料船舶技術，在氨燃料供應、氨內燃機等方面的技術基本打通。2023年比利時海事集團向中船集團旗下北海造船訂造了8艘氨燃料動力21萬噸散貨船，為全球大型氨燃料動力船舶領域首個訂單，計劃于2025年起陸續交付。